Nos artigos anteriores, discutimos algumas das causas e medidas preventivas de defeitos em tubos soldados de aço inoxidável. Hoje, vamos abordar os demais pontos.
6. Cratera
A parte afundada na extremidade da solda do tubo de aço inoxidável é chamada de cratera de arco. A cratera de arco não só enfraquece seriamente a resistência da solda nesse ponto, como também produz trincas devido à concentração de impurezas.
Causas: A principal razão é que o tempo de permanência do arco para extingui-lo é muito curto; a corrente é muito alta ao soldar chapas finas.
Medidas preventivas: Na soldagem a arco com eletrodo revestido, o eletrodo deve permanecer imerso na poça de fusão por alguns instantes ou realizar um movimento circular, e então ser afastado para um dos lados para extinguir o arco após a poça de fusão estar preenchida com metal; na soldagem a arco de tungstênio com argônio, deve haver tempo de permanência suficiente para atenuar o arco e extingui-lo após o preenchimento da solda.
7. Estômatos
Na soldagem de tubos sanitários de aço inoxidável, o gás presente na poça de fusão não consegue escapar durante a solidificação, formando cavidades chamadas poros. A porosidade é um defeito comum em soldas, podendo ser classificada em porosidade interna e externa. Os poros podem ser redondos, ovais, em forma de inseto, em forma de agulha ou densos. A presença de poros não só afeta a compactação da solda, como também reduz a área útil da mesma e, consequentemente, suas propriedades mecânicas.
Causas: Presença de óleo, ferrugem, umidade e outras sujeiras na superfície e nas ranhuras do tubo de aço inoxidável sanitário soldado; o revestimento do eletrodo está úmido durante a soldagem a arco e não foi seco antes do uso; o arco é muito longo ou parcialmente interrompido, o efeito de proteção da poça de fusão não é adequado e o ar invade a poça de fusão; a corrente de soldagem é muito alta, o eletrodo fica vermelho, o revestimento se desprende prematuramente e o efeito protetor é perdido; o método de operação é inadequado, como o fechamento do arco ser muito rápido, o que facilita a formação de cavidades de contração, e a ignição do arco na junta não ser correta, o que facilita a formação de poros densos, etc.
Medidas preventivas: antes da soldagem, remova óleo, ferrugem e umidade em uma faixa de 20 a 30 mm em ambos os lados da ranhura; realize a cura do eletrodo seguindo rigorosamente a temperatura e o tempo especificados no manual do eletrodo; selecione corretamente os parâmetros do processo de soldagem e opere-o corretamente; utilize arcos curtos sempre que possível. A soldagem em campo deve ser realizada em instalações à prova de vento; eletrodos inválidos não são permitidos, como aqueles com corrosão no núcleo, trincas no revestimento, descascamento, excentricidade excessiva, etc.
8. Inclusões e inclusões de escória
Inclusões são partículas não metálicas e óxidos remanescentes no metal de solda, produzidos por reações metalúrgicas. Inclusões de escória são escória fundida que permanece na solda. As inclusões de escória em tubos soldados de aço inoxidável podem ser divididas em dois tipos: inclusões pontuais e inclusões em faixa. A inclusão de escória enfraquece a seção efetiva da solda, reduzindo assim suas propriedades mecânicas. As inclusões de escória também podem causar concentração de tensões, o que pode danificar facilmente a estrutura soldada quando submetida a cargas. Causas: A escória entre camadas não é removida durante o processo de soldagem; a corrente de soldagem é muito baixa; a velocidade de soldagem é muito alta; a operação é inadequada durante o processo de soldagem; a composição química do material de soldagem e do metal base não é compatível.
Medidas preventivas: escolha eletrodos com bom desempenho na remoção de escória; remova cuidadosamente a escória entre camadas; selecione adequadamente os parâmetros do processo de soldagem; ajuste o ângulo do eletrodo e o método de transporte.
Ao escolher uma linha de produção de tubos soldados, considere a instalação de um sistema PLC inteligente. O sistema PLC da Hangao Tech (SEKO Machinery) não só monitora os dados de produção em tempo real, como também cria um banco de dados para armazenar as fórmulas de produção de tubos soldados com diferentes especificações, permitindo que o processo produtivo acesse os registros do banco de dados a qualquer momento.
9. Queimar completamente
Durante o processo de soldagem, o metal fundido flui pela parte posterior do chanfro, e o defeito de perfuração no tubo de aço inoxidável soldado é chamado de perfuração por queimadura. A perfuração por queimadura é um dos defeitos comuns na soldagem a arco.
Causas: corrente de soldagem elevada, velocidade de soldagem lenta, aquecimento excessivo do tubo soldado; folga excessiva na ranhura, borda romba muito fina; habilidades de operação do soldador deficientes, etc.
Medidas preventivas: escolher os parâmetros adequados do processo de soldagem e o tamanho apropriado do chanfro; aprimorar as habilidades operacionais do soldador, etc.
10. Rachaduras
As trincas em tubos soldados de aço inoxidável sanitário podem ser classificadas em trincas a frio, trincas a quente e trincas de reaquecimento, de acordo com a temperatura e o tempo em que ocorrem; podem ser subdivididas em trincas longitudinais, trincas transversais, trincas na raiz da solda, trincas na cratera do arco, trincas na linha de fusão e trincas na zona afetada pelo calor, etc. As trincas são os defeitos mais perigosos em estruturas soldadas, podendo não apenas levar ao descarte do produto, mas também causar acidentes graves.
(1) Rachadura quente
Durante o processo de soldagem, as trincas de solda produzidas pela junção da solda e pelo resfriamento do metal na zona afetada pelo calor até altas temperaturas próximas à linha de solidificação são chamadas de trincas a quente. Trata-se de um defeito de soldagem perigoso que não deve ocorrer. De acordo com o mecanismo, a faixa de temperatura e a forma das trincas térmicas em tubos soldados, estas podem ser classificadas em trincas de cristalização, trincas de liquefação em alta temperatura e trincas de baixa plasticidade em alta temperatura.
Causa: A principal razão é que o eutético de baixo ponto de fusão e as impurezas no metal fundido formam segregação intragranular e intergranular significativa durante o processo de cristalização e, ao mesmo tempo, sob a ação da tensão de soldagem, as segregações ocorrem ao longo dos contornos de grão, formando trincas a quente. Trincas a quente geralmente ocorrem em aço inoxidável austenítico, ligas de níquel e ligas de alumínio. O aço de baixo carbono geralmente não apresenta trincas a quente durante a soldagem, mas à medida que o teor de carbono do aço aumenta, a tendência à formação de trincas a quente também aumenta. Medidas preventivas: Controlar rigorosamente o teor de impurezas nocivas, como enxofre e fósforo, em tubos soldados de aço inoxidável e materiais de soldagem, reduzindo a sensibilidade a trincas a quente; ajustar a composição química do metal de solda, melhorando a estrutura da solda, refinando o grão, melhorando a plasticidade e reduzindo ou dispersando o grau de segregação; utilizar materiais de soldagem alcalinos para reduzir o teor de impurezas na solda e melhorar o grau de segregação. Selecione parâmetros de processo de soldagem adequados, aumente o fator de formação da solda de forma apropriada e adote o método de soldagem multicamadas e multipasse; utilize a mesma chapa condutora que o metal base ou extinga o arco gradualmente e preencha a cratera do arco para evitar trincas térmicas na cratera.
(2) Rachaduras frias
As fissuras que se formam quando a junta soldada é resfriada a uma temperatura mais baixa (para aço abaixo da temperatura M) são chamadas de fissuras a frio. Essas fissuras podem aparecer imediatamente após a soldagem ou podem levar algum tempo (horas, dias ou até mais) para se desenvolverem. Esse tipo de fissura também é chamado de fissura retardada e representa um grande perigo.
Causas: A estrutura endurecida formada pela transformação martensítica, a tensão residual de soldagem resultante do alto grau de restrição e o hidrogênio remanescente na solda são os três principais fatores que causam trincas a frio.
Medidas preventivas: escolha materiais de soldagem com baixo teor de hidrogênio e realize o tratamento térmico de acordo com as instruções antes do uso; remova óleo e umidade das peças soldadas antes da soldagem para reduzir o teor de hidrogênio na solda; selecione parâmetros de processo de soldagem e aporte térmico adequados para reduzir a tendência de endurecimento da junta soldada; realize o tratamento de eliminação de hidrogênio imediatamente após a soldagem para permitir a saída do hidrogênio da junta soldada; para tubos soldados de aço inoxidável com alta tendência de endurecimento, o pré-aquecimento antes da soldagem e o tratamento térmico em tempo hábil após a soldagem podem melhorar a estrutura e a qualidade da junta; adote diversas medidas tecnológicas para reduzir a tensão de soldagem.
(3) Reaquecer rachaduras
Após a soldagem, o tubo de aço inoxidável soldado é reaquecido dentro de uma determinada faixa de temperatura (tratamento térmico de alívio de tensões ou outro processo de aquecimento) e as fissuras são chamadas de fissuras de reaquecimento.
Causas: Trincas de reaquecimento geralmente ocorrem em aços de baixa liga e alta resistência, aços perlíticos resistentes ao calor e aços inoxidáveis contendo vanádio, cromo, molibdênio, boro e outros elementos de liga. Após um ciclo térmico de soldagem, esses materiais são aquecidos até a zona sensível (550 ~ 650 °C). A maioria das trincas se origina na zona de grãos grosseiros da zona afetada pelo calor da soldagem. A maioria das trincas de reaquecimento ocorre em tubos soldados de aço inoxidável e em locais de concentração de tensões, e, às vezes, também ocorrem em soldagens multicamadas.
Medidas preventivas: Desde que os requisitos do projeto sejam atendidos, selecione materiais de soldagem de baixa resistência, de modo que a resistência da solda seja inferior à do metal base e a tensão se dissipe na solda para evitar trincas na zona afetada pelo calor; minimize a tensão residual de soldagem e a concentração de tensão; controle a entrada de calor da soldagem do tubo, selecione adequadamente a temperatura de pré-aquecimento e tratamento térmico e evite, tanto quanto possível, a área sensível.
